等效原理的對(duì)與錯(cuò)

1、１等效原理的等效原理的對(duì)與錯(cuò)馬英卓馬英卓提要提要等效原理是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論理論的基本出發(fā)點(diǎn)，但是還有它的錯(cuò)誤。牛頓等效原理是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論理論的基本出發(fā)點(diǎn)，但是還有它的錯(cuò)誤。牛頓力學(xué)的理論結(jié)構(gòu)需要重新調(diào)整，也就是需要重新建立“公理化”體系。我的“慣性力學(xué)的理論結(jié)構(gòu)需要重新調(diào)整，也就是需要重新建立“公理化”體系。我的“慣性力學(xué)三定律”就是此新的公理化體系的嘗試。力學(xué)三定律”就是此新的公理化體系的嘗試。一、等效原理的對(duì)與錯(cuò)一、等效原理

2、的對(duì)與錯(cuò)有人說(shuō)“等效原理”違背了力學(xué)的知識(shí)，這話不假。問(wèn)題是對(duì)這個(gè)認(rèn)識(shí)有兩個(gè)結(jié)果：一是全盤(pán)否定等效原理，而原來(lái)的力學(xué)知識(shí)是不可動(dòng)搖的；二是這正說(shuō)明了目前力學(xué)知識(shí)的局限性及不完整性，正是說(shuō)明力學(xué)知識(shí)需要變革。（“等效原理”是獨(dú)立于牛頓三定律與引力定律之外的。）從我的角度來(lái)看，等效原理所包含的客觀現(xiàn)象事實(shí)方面是不可否定的，是原來(lái)力學(xué)知識(shí)（牛頓力學(xué)）所沒(méi)有涉及到的客觀事實(shí)。所以，力學(xué)知識(shí)需要變革。愛(ài)因斯坦的偉大功績(jī)就在于看到了此客觀事實(shí)，且力

3、圖變革牛頓力學(xué)的知識(shí)，從而建立了他的“廣義相對(duì)論”。愛(ài)因斯坦思想的精髓就是他在他的《狹義與廣義相對(duì)論淺說(shuō)》一書(shū)中說(shuō)的：“物體的同一性質(zhì)按照不同的處境或表現(xiàn)為‘慣性’，或表現(xiàn)為‘重量’（字面意義是‘重性’）。”（注：讀者看一看！就連翻譯此文的譯者都回避“重性”這一詞，可見(jiàn)原來(lái)的力學(xué)知識(shí)的“慣性”。愛(ài)因斯坦在寫(xiě)此話的時(shí)候是用加重號(hào)的，由此可見(jiàn)這是愛(ài)因斯坦思想的精髓。）如果說(shuō)“蘋(píng)果自己落地”是由于它的“重性”，這等于白說(shuō)，而愛(ài)因斯坦的偉大功績(jī)

4、的偉大就在于把“重性”與“慣性”聯(lián)系了起來(lái)，認(rèn)識(shí)到了它們是同一性質(zhì)。把許多人看來(lái)是毫不相關(guān)的不同客觀現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)識(shí)到是同一的性質(zhì)，這也許就是科學(xué)研究真正價(jià)值的最重要的體現(xiàn)。牛頓的偉大功績(jī)不在于“發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力”，而是發(fā)現(xiàn)了“蘋(píng)果落地”現(xiàn)象與天體的公轉(zhuǎn)“向心加速度”屬于同一性質(zhì)。我們不能怪牛頓把這同一性質(zhì)歸于“引力”，因?yàn)樵谂ｎD時(shí)代還沒(méi)有“演化”的觀念，沒(méi)有“場(chǎng)”的概念。牛頓作為一位嚴(yán)謹(jǐn)及嚴(yán)肅的科學(xué)家，僅肯定了在此問(wèn)題上的自己的兩點(diǎn)成

5、就：1.肯定了地球上的“重力”與天體“向心力”在性質(zhì)上具有同一性；2.用數(shù)學(xué)方法表示了這個(gè)“引力”。而牛頓本人也一直懷疑“引力超距”性。然而可悲的是，牛頓以后的人們至今，還把“萬(wàn)有引力”當(dāng)作牛頓的偉大發(fā)現(xiàn)。更可悲的是，從牛頓時(shí)代至今，許許多多的人把解決引力的“超距作用”變?yōu)椤爸苯幼饔谩眴?wèn)題當(dāng)作畢生的研究方向?！耙Α毖?！“引”無(wú)數(shù)英雄競(jìng)折腰。如果說(shuō)牛頓把這個(gè)“同一性質(zhì)”用“引力”一詞來(lái)表達(dá)是出于他的無(wú)奈，今天的人們可以原諒他的這種無(wú)奈，

6、然而，今天的許多人還要承認(rèn)這個(gè)“無(wú)奈”是偉大的發(fā)現(xiàn)，且絞盡腦汁去虛構(gòu)什么“微粒子”（不管是什么名稱(chēng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)“直接作用”，那實(shí)在是太可悲了。我想起了中世紀(jì)教會(huì)里的教士們?cè)跔?zhēng)論“一個(gè)針尖上能站住幾個(gè)天使”故事，今天的人們一定覺(jué)得這樣的“研究課題”實(shí)在是沒(méi)有意義。那我也可以說(shuō)，“引力為什么會(huì)超距作用”的研究課題，對(duì)于后來(lái)的人們來(lái)說(shuō)，也同樣是沒(méi)有任何意義的問(wèn)題。既然是“引力”，依照“對(duì)立”思維，又依然有人弄出個(gè)什么“斥力子”，那實(shí)在是更可悲了。

7、當(dāng)然，我并不掩蓋我對(duì)他們的敬意，因?yàn)樗麄儺吘故恰吧幔吃诖司W(wǎng)頁(yè)對(duì)我的觀點(diǎn)作一下補(bǔ)充說(shuō)明。我的主要觀點(diǎn)的核心就是判斷物體是否處于“慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”（已經(jīng)包含了“重性”），用感性語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，就是如果物體是“失重”狀態(tài)，就是“慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”。所以，天體的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)都是慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止在地面上的物體，在水平方向也是慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；太空實(shí)驗(yàn)室中的失重就意味著其是慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止在地面上的物體在垂直方向上是非慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我的觀點(diǎn)的前提就是

8、有兩種空間，一個(gè)是沒(méi)有重力場(chǎng)的空間，一個(gè)是有重力場(chǎng)的空間。在這兩種空間里的物體的慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或非慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)基本上是相反的。僅僅涉及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，當(dāng)然就僅僅涉及空間與時(shí)間問(wèn)題了，同時(shí)也涉及運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性的問(wèn)題了，接著，就涉及到參考系的問(wèn)題了。然而如今的人們?cè)诳臻g與時(shí)間的問(wèn)題上糾纏得太多太久了?？臻g與時(shí)間本是物質(zhì)存在的“形式”，在“形式”上糾纏而浪費(fèi)精力實(shí)在是犯不上?，F(xiàn)在通常的廣泛的提法是說(shuō)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是把“引力歸于幾何性質(zhì)”，這正是說(shuō)

9、反了（也是認(rèn)識(shí)反了），應(yīng)該是“幾何（空間與時(shí)間）被賦予了物理性質(zhì)”（也就是“場(chǎng)”），就像我們物理學(xué)中的許多數(shù)學(xué)公式具有物理涵義一樣。要注意的是，我們認(rèn)識(shí)的出發(fā)點(diǎn)是客觀物理世界，而不是數(shù)學(xué)公式?？傁朐跀?shù)學(xué)公式的推導(dǎo)中來(lái)發(fā)現(xiàn)真理，在認(rèn)識(shí)論上是錯(cuò)誤的。有人動(dòng)輒就什么依某某定律，豈不知我們“賦予”其物理意義的表達(dá)在多大的程度上是準(zhǔn)確的，而不去深入地考慮。也就是說(shuō)，我們應(yīng)該注意的是，我們的數(shù)學(xué)公式在多大的程度上準(zhǔn)確地表達(dá)了我們對(duì)“物理世界”的認(rèn)識(shí)

10、。比如：我在我的論文里說(shuō)牛頓引力定律的真正的物理涵義是物體的廣義慣性力，而不是“引力”。數(shù)學(xué)公式是我們表達(dá)對(duì)“物理”意義的比較好的方式，而不是認(rèn)識(shí)的出發(fā)點(diǎn)。我們對(duì)“物理世界”認(rèn)識(shí)的變化，對(duì)其表達(dá)的數(shù)學(xué)公式也要隨之變化。比如：我在我的論文里提出了慣性力學(xué)（區(qū)別于牛頓力學(xué)）三定律，就是對(duì)原來(lái)力學(xué)基本（公理化）數(shù)學(xué)公式的改變。在我的慣性力學(xué)三定律里包含了牛頓第一第二定律，也包含了“等效原理”內(nèi)涵，也包含了牛頓的“引力定律”。在此我多說(shuō)一句，物

11、理學(xué)里的數(shù)學(xué)公式分兩種：一種是公理化（約定）公式，如牛頓三定律；另一種是經(jīng)驗(yàn)公式（在公理化的力學(xué)體系里，經(jīng)驗(yàn)公式僅具有引用的意義，不具有公理邏輯大前提的意義。）如牛頓引力定律。一般的來(lái)說(shuō)經(jīng)驗(yàn)公式永遠(yuǎn)是對(duì)的（有的人說(shuō)“好使”），但不是無(wú)條件精確的，比如，既然引力定律如此精確，其質(zhì)量無(wú)論怎么小的兩個(gè)物體之間的距離，如果小于一個(gè)距離單位，并且趨近于零，其引力值應(yīng)該趨近無(wú)窮大，那么，我們就應(yīng)該無(wú)法把書(shū)翻開(kāi)了，在現(xiàn)實(shí)世界里為什么沒(méi)有此現(xiàn)象發(fā)生？當(dāng)

12、航天器在太陽(yáng)系中“自由”運(yùn)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)了“不自由”的加速或減速的現(xiàn)象時(shí)，一般會(huì)提出這多余的“力”是哪兒來(lái)的問(wèn)題。比如，先鋒十號(hào)飛船與十一號(hào)飛船有降速效應(yīng)就認(rèn)為有另一種力在起作用。為什么不能認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題反而說(shuō)明了引力定律的經(jīng)驗(yàn)性、局限性及近似性，（美國(guó)科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始質(zhì)疑牛頓引力定律了，認(rèn)為引力定律有局限性了，見(jiàn)本文的參考文獻(xiàn)[6]）這個(gè)問(wèn)題的提出，其思維原因是由于以引力定律為“參考系”。就像當(dāng)初測(cè)量地球自轉(zhuǎn)速度后，發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘有快慢的變化，

13、這個(gè)“發(fā)現(xiàn)”的結(jié)論是由于以地球的自轉(zhuǎn)速度的為時(shí)間參考系了，當(dāng)以時(shí)鐘為時(shí)間參考系時(shí)，才有了地球的自轉(zhuǎn)速度有快慢變化的發(fā)現(xiàn)。不能認(rèn)為等效原理的空間局部等效性就是科學(xué)的個(gè)別問(wèn)題與次要的問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)命題是對(duì)大量現(xiàn)象事實(shí)的歸納結(jié)果，已經(jīng)具有普遍性了，作為經(jīng)驗(yàn)命題性質(zhì)的等效原理當(dāng)然也具有普遍性了?？臻g的局部全部與問(wèn)題的個(gè)別性普遍性，是兩碼事。慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量的相等性并不意味等效原理本身。而把慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量的相等性當(dāng)作普遍性原理，當(dāng)作出發(fā)點(diǎn)，也就